Способ приготовления сырьевой смеси для строительных изделий
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
А1
0% (1I) (5р 4 С 04 В 11/00
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /6 с
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3829037/29-33 (22) 25.12.84 (46) 07.06.86. Бюл. Р 21 (71) Ленинградский ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного
Знамени инженерно-строительный институт (72) Ю.Г. Мещеряков, А.С. Григорьева, Г.Е. Лисица и О.И. Иванов (53) 666.914(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1011523, кл, С 04 В 11/09, 1983.
Мещеряков Ю.Г. Гипсовые попутные. промышленные продукты и их применение в производстве строительных материалов. Л.: Стройиздат, 1982. (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ CbIPbEВОЙ СМЕСИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНО ИЗДЕЛИЙ, включающий перемешивание фосфополугидрата сульфата кальция и компонента, содержащего ортосиликат кальция, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения схватывания и повышения прочности компонент, содержащий ортосиликат кальция, вводят в количестве от 0,5 до 2,3Х от массы фосфополугндрата, затем смесь подвергают механической обработке на бегунах, в процессе которой вводят от 2,0 до
4,7Х кремнефтористоводородной кислоты от массы фосфополугидрата.
1235843
Изобретение относится к способам приготовления сырьевых смесей для производства строительных изделий и может быть использовано в промышленности строительных материалов, 5 ,направлено на использование побочного продукта производства ортофосфорной кислоты и улучшения качества фосфополугидрата.
Целью изобретения является уско- 10 рение схватывания и повышение прочности.
Способ реализуется следующим образом.
В исходный фосфополугидрат вводят 15 ортосиликаткальцийсодержащий компонент — нефелиновый шлам и полученную смесь подвергают механической обработке не бегунах. В процессе обработки на бегунах в смесь вводят второй 20 компонент — раствор кремнефтористоводородной кислоты.
Сочетание механической обработки с одновременным введением жидкого компонента комплексной добавки приводит к образованию ускорителя твердения и одновременно к равномерному распределению его в смеси. Ортосиликаткальцийсодержащий компонент — неф линовый шлам и кремнефтористоводородная кислота, введенные в фосфополугидрат, взаимодействуют друг с другом с образованием высокоактивного тонкодисперсного SiO Механическая обработка, таким образом, позволяет ускорить как реакцию образования
В О, так и процессы гидратации, схватывания и твердения полуводного гипса.
Пример 1. Фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра 40 алюминиевого завода, обрабатывают на бегунах в течение 3 мин. Из полученной смеси под давлением 0,05 МПа готовят образцы-цилиндры высотой и диаметром 20 мм. 45
Пример 2. (по известному способу). В фосфополугидрат вводят пыль электрофильтров вращающихся печей. После механической обработки смеси на бегунах в течение 3 мин под давлением 10 МПа прессуют образцы-цилиндры. !
Пример 3-5. В фосфополугидрат вводят ортосиликаткальцийсодержащий компонент — нефелиновый шлам. 55
Полученную смесь подвергают механи— ,ческой обработке и затем под давлением 0,05 ИПа готовят образцы.
Пример 6-8. В фосфополугцпрат вводят кремнефтористоводородную кислоту, после чего смесь обрабатывают на бегунах. Из полученной смеси готовят образцы-цилиндры.
Пример 9-13. В фосфополугидрат вводят нефелиновый шлам. После перемешивания смесь подвергают механической обработке, в процессе которой вводят кремнефтористоводородную кислоту. Из полученной смеси готовят образцы-цилиндры.
В табл. 1 представлены составы приготовленных смесей, Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Иэ табл. 2 следует, что раздельное применение в качестве добавки нефелинового шлама как ортосиликаткальцийсодержащего компонента и кремнефтористоводородной кислоты не приводит к ускорению процессов гидратации, схватывания и твердения, т.е. эти добавки раздельно не являются ускорителями. Только совместное использование компонентов при соотношении компонентов для нефелинового шлама 0,5-2,3, для кремнефтористоводородной кислоты 2,0-4,7 дает требуемый результат. При введении нефелинового шлама менее 0,57 и кремнефтористоводородной кислоты менее 2 ОХ
«е обеспечивается необходимая прочность иэделий, а также сроки схватыьания остаются очень продолжительными.
Увеличение расхода компонентов нефелинового шлама более 2,37. и кремнефтористоводородной кислоты более 4,7Х приводит к получению быстросхватывающихся смесей. Использование таких смесей в технологии производства строительных изделий крайне затруднено в связи с быстрым завершением процесса схватывания (менее
10 мин). Кроме того, увеличение расхода нефелинового шлама и кремнефтористоводородной кислоты не приводит к дальнейшему росту прочности и ускорению процессов гидратации. Таким образом, оптимальным является расход компонентов нефелинового шлама
0,5-2,37„ кремнефтористоводородной кислоты 2,0-4,7Е.
Как показали опыты, степень действия комплексной добавки существенно зависит от последовательности введения компонентов.
1235843
TI р и м е р 1. Смешивают нефелиновый шлам и кремнефтористоводородную кислоту. Полученную смесь вводят в фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, перемешивают и подвергают механической обработке на бегунах в течение 3 мин. Из полученной смеси под давлением 0,05 МПа готовят образцы-цилиндры высотой и диаметром 20 мл.
Пример 2. В фосфополугидрат вводят кремнефтористоводородную кислоту, перемешивают, затем вводят нефелиновый шлам, снова перемешивают и смесь обрабатывают на бегунах.15
Пример 3, В фосфонолугидрат вводят Heôåëèíoýûé шлам, перемешивают, подвергают механической обработке, во время которой вводят кремнефтористоводородную кислоту. 20
Результаты испытаний представлены в табл. 3.
Из табл. 3 следует, что эффект действия комплексной добавки зависит от последовательности введения ее
ЗО компонентов.
Одновременное введение компонентов добавки в фосфополугидрат (пример
1) ускоряет процессы гидратации, схватывания и твердения, так как образование $ 0, происходит и в этом дб случае. Но при одновременном введении компонентов процесс нейтрализации, в основном, идет при механической обработке, в результате чего возможно образование веществ, замед- 4 ляющих действие активного SiO» например, образование фосфатных пленок на поверхности зерен. При первоначальном введении кремнефтористоводородной кислоты в фосфополугидрат и последующем добавлении нефелинового шлама (пример 2) эффективность дейСостав сырьевой смеси для исследования влияния последовательности введения компонентов следующий,Е: фосфополугидрат 95, нефелиновый шлам 25
2,0, кремнефтористоводородная кислота 3,0 (КФВК). ствия активного SiO снижается примесями (фосфаты, фториды и др.), Таким образом, именно предлагаемые состав сырьевой смеси и после- . довательность введения компонентов добавки (ортосиликаткальцийсодержащий компонент, а затем кремнефтористоводородная кислота) позволяют в наибольшей степени ускорить процессы гидратации схватывания и тверде-: ния, повысить механическую прочность изделий.
Аналогично предлагаемому способу, но с использованием портландцемента готовят образцы, включающие фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, который смешивают с портландцементом цементного завода, и смесь обрабатывают на бегунах в течение 3 мин. Расход портландцемента изменяют от 0,3 до 2,87. При обработке вводят кремнефтористоводородную кислоту в количестве 1,5-5,0Х.
Из полученной смеси формуют образцы высотой и диаметром 20 мм.
Результаты испытаний приведены в табл. 4 (примеры 1-5).
Из табл. 4 следует, что оптимальный расход портландцемента не выходит за пределы, установленные для нефелинового шлама, Пример ы б-11. Фосфополугидрат, отобранный с карусельного фильтра, смешивают с нефелиновъж шлаком и смесь обрабатывают на бегунах. Расход нефелинового шлама 1,9Х.
При обработке на бегунах в смесь вводят кремнефтористоводородную кислоту в количестве 2,97. Время обработки на бегунах изменяют от I до 15 мин.
Результаты испытаний смесей приведены в табл. 5.
Из табл. 5 следует, что оптимальное время обработки смеси на бегунах составляет 3-5 мин. Уменьшение продолжительности обработки не позволяет получить пластичную смесь, очень сильно замедляет процессы схватывания и твердения. Увеличение продолжительности обработки приводит к снижению прочности и замедлению процессов схватывания и твердения, 1235843
Таблица!
Компоненты смеси
1 2
9 L 1О I 113 12
ФосфополугидРат 100 97 99,5 98,5 97, 1 98,0 96,2 94,3 98,2 97,5 95,2 93 92,2
Пыль злектрофильтров—
Нефелиновый шлам 0,5 1,5 2,9 — — — 0,3 0,5 1,92,3 2,8
Таблица 2
Предел прочности г при сжатии, кгс/см в возрасте
Содержание химически связанной воды, 7, через
Сроки схватывания, ч-мин
Пример
Начало Конец .1
24 ч
24 ч
1 ч
1 ч
6,98
6,79
0,0
0,0
5-00
3-00
7,66
6,81
0,0
0,0
3-30
1-10
7,02
6,81
0,0
0,0
4-00
2-50
2-45
2-40
2-40
7,10
6,82
0,0
0,0
7,35
6,91
0,0
0,0
7,80
6,97
2,0
0,0
7,84
7,04
7,0
3-40
3-30
0,0
2-25
7,91
7,12
10Ä0
0,0
2-20
7,95
6,99
10,,0
2,0
2-10
10,81
9,2
58,0
l2,О
0 50
Π— 30
10,8
15,7
64,0
17,0
0-45
0-20
16, 1
11,2
18,0
0-20
0-10
16,0
11,0
69,0
18,0 - 0-10
Кремнефтористоводородная кислота
Содержание компонентов, %, в составе смеси по примеру
Ф
2,0 3,8 5,7 1,5 2,0 2,94,75,0 4-00
4-00
4-00
1235843
Таблица 3
Сроки схватывания, ч-мин
Содержание химически связанной воды, Ж, через
Предел прочности, кгс/см, при сжатии в возрасте
1ч 24ч
1ч 24ч
Начало Конец
22,0
0-45
5 0
7,37
9,23
1-50
20,0
7,26
9,65
1-00 2-30 2,0
15,7
64,0 10,8
0-20
0-45
17,0
Т а блица 4
Сроки схватывания, ч-мин
Предел прочности
2 при сжатии, кгс/см, в возрасте
Кремне- Начало фтористоводородная кисПортландцемент
Конец
24 ч
1 ч лота
0,0
2,0, 7,89
0,3
72-30
2,0
6,5
21,0
10,63
0-35
0-55
0 5
12,4
34,0
10,0
0"35
1,9
2,9
30,0
13,5
8,0
4,7
2,3
29,0
8,0
13,1
2,8
5,0
Способ введения добавки (компонентов) Одновременно
КФВК, затем нефелиновый шлам
Нефелиновый шлам,.затем
КФВК (предлагаемый) Расход компонентов активатора, Е
0-25
0-10
Содержание химически связанной воды через
1235843
Таблица 5
Сроки схватывания, ч-мин
1ч24ч
Начало Конец
0,0
15,0
0-45
64,0
17,0
0-20
60,0
16,0
0-23
1-40
27,0
0,0
0-27
0,0
23,0
3-00
1-30
20,0
0,0
)2-00
Редактор Н. Егорова
Заказ 3056/20 Тираж 640 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Продолжительность обработки на бегунах, мин
Предел прочности при сжатии, кгс/см в возрасте
Составитель Л. Балкевич
Техред О.Гортвай Корректор И, Иуска
